O novo dispositivo quântico pode funcionar como um motor e uma geladeira

Engenheiros do Laboratório RIKEN criaram uma nanomáquina multitarefa que pode funcionar simultaneamente como

motor térmico e como uma geladeira.O dispositivo é um dos primeiros a mostrar como os efeitos quânticos, que controlam o comportamento das partículas nas menores escalas, podem ser usados ​​para melhorar a eficiência da nanotecnologia.

Os motores e geladeiras comuns estão funcionandoconectando dois recipientes de líquido. A compressão de um deles leva ao aquecimento do líquido, enquanto com a rápida expansão do outro, o líquido esfria. Se essas operações forem realizadas em um ciclo periódico, os fluidos trocarão energia e o sistema poderá ser usado como motor térmico ou refrigerador.

De acordo com Keiji Ono, do RIKEN Advanced Device Lab, anteriormente era impossível configurar uma nanomáquina para realizar as duas tarefas simultaneamente.

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Agora, os físicos desenvolveram nanodispositivos, alguns dos quais são baseados em átomos únicos.

Na versão quântica da máquina térmica, o elétronusado em transistor. Um elétron tem dois estados de energia possíveis. A equipe pode aumentar ou diminuir a lacuna entre esses estados de energia aplicando um campo elétrico e microondas.

“Isso pode ser análogo à operaçãoexpansão-contração do fluido na câmara ”, observam os pesquisadores. O dispositivo também emitia microondas quando um elétron passava de um nível de alta energia para um nível de baixa energia.

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